Ficha nº5

 

Deteção do som e espetro sonoro

1. Duas pessoas estão a cochichar. Qual das opções pode indicar o nível de intensidade sonora do cochicho?

A. 140 dB

B. 100 dB

C. 60 dB

D. 15 dB

2. Lê com atenção o seguinte texto.

"Nem todas as ondas sonoras são detetadas pelo ouvido humano. Na verdade, o ouvido humano só consegue detetar ondas sonoras numa determinada gama de frequências, entre os 20 Hz e os 20 000 Hz, e, para cada frequência, a partir de determinados níveis de intensidade sonora. Quando se pretende determinar a capacidade auditiva de um indivíduo fazem-se exames aos ouvidos cujos resultados são reproduzidos em audiogramas. Num audiograma é possível saber, em função da frequência do som (normalmente para uma gama de frequências que vai de 125 Hz a 8000 Hz), o limiar de audição de cada ouvido, isto é, o nível de intensidade sonora mínimo que o ouvido humano deteta, a uma dada frequência. O limiar de audição de um indivíduo com audição normal varia entre 0 e 20 decibéis. No mesmo audiograma também pode ser representado, em função da frequência da onda sonora, o limiar de dor, isto é, o nível de intensidade sonora máximo que o ouvido humano pode suportar sem sentir dor. O limiar de dor é praticamente constante para todas as frequências do espetro audível, sendo o seu valor de cerca de 120 dB.”

De acordo com o texto e com os conhecimentos que já adquiriste, responde às seguintes questões.

2.1. Os seres humanos são capazes de detetar ondas sonoras de qualquer frequência?

2.2. Como se determina a capacidade auditiva de um indivíduo?

2.3. Qual a gama de frequências normalmente utilizada quando se faz um audiograma?

2.4. O que é o limiar de audição?

2.5. Entre que valores do nível de intensidade sonora varia o limiar de audição no caso de um indivíduo com audição normal?

2.6. O que é o limiar de dor?

2.7. Qual é o nível de intensidade sonora correspondente ao limiar de dor?

3. Na figura tens um esquema do ouvido humano.

3.1 Faz a legenda da figura utilizando a chave:

3.2 Com base na mesma chave, completa o quadro.

4. Considera que um músico provoca a vibração de uma corda da sua viola com uma frequência de 510 Hz, originando uma onda sonora que se propaga no ar com a velocidade de 340 m/s.

4.1. Comenta a seguinte afirmação:

"Devido à vibração da corda da viola, as partículas de ar que se encontram próximas dela são obrigadas a oscilar com a mesma frequência da corda."

4.2. Determina o comprimento de onda associado à onda sonora referida.

4.3. Determina quanto tempo após a onda sonora ser produzida, uma pessoa que se encontre a 10 m de distância a poderá detetar.

4.4. Imagina que, após decorrido o tempo determinado na alínea anterior, a pessoa que se encontrava a 10 m afirmou que não tinha detetado qualquer som. Propõe uma hipótese que justifique a ocorrência deste facto.

5. Lê atentamente o texto seguinte.

"Investigadores da Universidade de Hull, no Reino Unido, testaram com êxito ultrassons no combate à proliferação de microalgas tóxicas em sistemas aquáticos, segundo a New Scientist."

Adaptado de CiênciaHoje

5.1. Refere o objetivo da investigação.

5.2. Indica a gama de frequências que os investigadores utilizam para combater a proliferação de microalgas tóxicas.

5.3. Na tua opinião, deverão os investigadores que manipulem os ultrassons usar protetores auriculares? Justifica.

6. Estabelece a ligação entre os constituintes do ouvido humano e as respetivas funções.

7. O ouvido humano consegue ouvir sons de frequências entre 20 Hz e 20 000 Hz. Sabendo que a velocidade do som no ar é de aproximadamente 340 m/s, escolhe o comprimento de onda que corresponde ao som mais agudo percecionado pelo ouvido humano.

A. 17 m

B. 0,017 m

C. 0,058 m

D. 58 m

8. A tabela seguinte faz a correspondência entre os valores do limiar de audição do ouvido e a capacidade auditiva do mesmo.

De acordo com a tabela e com os conhecimentos que já adquiriste, responde às seguintes questões.

8.1. Entre que valores pode variar o nível de intensidade mínimo que um ouvido deteta no caso de o mesmo sofrer de surdez leve?

8.2. O avô do Francisco, com cerca de 70 anos, já não ouve as pessoas a conversar à sua beira. Na verdade, ele só consegue ouvir sons com um nível sonoro acima dos 80 dB. Indica que tipo de surdez o avô do Francisco sofre. Justifica.

9. Uma onda sonora produzida num apito foi captada por um microfone, observando-se o respetivo sinal elétrico num osciloscópio, como se mostra na figura seguinte. (1 ms = 0,001 s)

A. Atendendo à escala da figura, determina a frequência da onda sonora.

B. Com base na tabela, que se refere aos intervalos de frequência a que são sensíveis alguns animais, indica qual(ais) deles consegue(m) ouvir o som do apito.

C. Qual dos animais da tabela consegue ouvir infrassons e ultrassons?

D. Qual(is) dos animais da tabela não consegue(m) ouvir infrassons?

10. Considera o seguinte gráfico onde se identificam alguns limites, temporais e de nível sonoro, relativos ao som que pode ser detetado pelo ser humano, assim como alguns riscos associados:

10.1. De acordo com o gráfico apresentado:

(A) É permitida a utilização de sons com maior nível sonoro nas discotecas do que nos locais de trabalho.

(B) É permitida a utilização de sons com maior nível sonoro nos locais de trabalho do que nas discotecas.

(C) Os dispositivos musicais pessoais podem ser utilizados, sem risco, durante uma hora por dia.

(D) Os níveis sonoros permitidos nos bares musicais encontram-se na zona correspondente ao limiar do som lesivo.

(Assinala a opção correta.)

10.2. Comenta a seguinte afirmação, tendo por base os dados do gráfico:

"À medida que o nível sonoro aumenta, o intervalo de tempo necessário para que um som produza danos auditivos vai diminuindo."

10.3. Qual o aparelho que permite fazer medições do nível sonoro?

10.4. Identifica o valor do nível sonoro a partir do qual os sons podem ser lesivos para o ouvido humano.

10.5. De acordo com os dados do gráfico, comenta a seguinte afirmação:

"A utilização continuada de aparelhos de música que funcionam com auriculares pode levar à existência de problemas auditivos a curto e médio prazo."

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